JP2010107501A5

JP2010107501A5 -

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Publication number: JP2010107501A5
Application number: JP2009220184A
Authority: JP
Filing date: 2009-09-25
Publication date: 2012-07-05
Anticipated expiration: 2029-09-25

Description

本発明の第１の対象測位方法は、適応性のある分解能を有する対象測位方法であって、検出空間をホットエリアおよび一般エリアに分けるステップと、ホットエリアおよび一般エリアの位置に従って、ホットエリアをカバーする検出範囲を有する高解像度位置信号受信機および空間をカバーする検出範囲を有する低解像度位置信号受信機を配置するステップと、空間内で対象が移動すると、高解像度位置信号送受信機と低解像度位置信号送受信機からの検出結果を融合し、適応性のある分解能で対象の位置を決定するステップとを有し、高解像度位置信号受信機の検出範囲によってホットエリアが確実にカバーされるように、高解像度位置信号受信機の位置を調節するホットエリア調節ステップと、低解像度測位において測位参照として用いられる電波地図を生成するステップとを有し、対象が、高解像度位置信号および低解像度位置信号を送信し、ホットエリア調節ステップが、ホットエリアのエッジに、高解像度位置信号を送信する複数のモニター装置を設置するステップと、高解像度位置信号受信機によってモニター装置から高解像度位置信号を受信するステップと、高解像度位置信号受信機の検出範囲によってホットエリアが確実にカバーされるように、受信した高解像度位置信号によって高解像度位置信号受信機の位置を調節するステップを含み、電波地図を生成するステップが、複数の位置における対象の低解像度位置信号及び高解像度位置信号の測位結果を取得するステップと、対象の位置がホットエリア内である場合、高解像度位置信号の測位結果により得られた位置を、低解像度位置信号の検出結果にラベル付けするステップと、ラベル付けされた低解像度位置信号の検出結果とラベル付けされていない低解像度位置信号の検出結果とに基づいて、半教師あり学習方法を利用して電波地図を生成するステップとを含む。

さらに詳細に述べると、ＵＳ測位装置によってカバーすることができるエリア（すなわち、「ホットエリア」）においては、より正確な超音波測位結果をＲＦ信号強度（ＲＳＳ）データをラベル付けするために使用する。一方、一般エリアにおいては、ＵＳ測位装置がそのエリアをカバーすることができないので、ＲＳＳデータはラベル付けされない。

次に、ラベル付けされたＲＳＳデータとラベル付けされていないＲＳＳデータをリアルタイムに使用することにより、半教師あり学習アルゴリズムを、ＲＦ電波地図をトレーニングするために実行する。

本発明の第１の対象測位システムは、適応性のある分解能を有する対象測位システムであって、対象に保持され、高解像度位置信号を送信する高解像度位置信号送信機と、低解像度位置信号を送信する低解像度位置信号送信機とを含むタグ装置と、高解像度位置信号を受信する高解像度位置信号受信機を含む高解像度測位装置と、低解像度位置信号を受信する低解像度位置信号受信機を含む低解像度測位装置と、高解像度測位装置および低解像度測位装置からの検出結果を融合し、適応性のある分解能で対象の位置を決定する結果処理装置とを備え、検出空間が、ホットエリアおよび一般エリアに分けられ、低解像度測位装置の検出範囲が空間をカバーし、高解像度測位装置の検出範囲がホットエリアをカバーし、高解像度測位装置が、ホットエリアのエッジに設置されたモニター装置から受信した高解像度位置信号に基づいて、ホットエリアが高解像度測位装置の探知範囲によってカバーされることが保証されるように高解像度位置信号受信機の位置を調節するホットエリア調節手段を含み、低解像度測位装置の測位参照に用いられる電波地図を生成する電波地図生成装置を備え、電波地図生成装置が、複数の位置におけるタグ装置の低解像度位置信号及び高解像度位置信号の測位結果を取得する結果取得ユニットと、タグ装置の位置がホットエリア内である場合、高解像度位置信号の測位結果により得られた位置を、低解像度位置信号の検出結果にラベル付けする結果分類ユニットと、ラベル付けされた低解像度位置信号の検出結果とラベル付けされていない低解像度位置信号の検出結果とに基づいて、半教師あり学習方法を利用して電波地図を生成する電波地図生成ユニットとを備える。

ＲＳＳベクトルのいくつかがホットエリアで受け取られる場合、これらのＲＳＳベクトルは、ＴＯＡ測位装置によって検出された位置によってラベル付けすることができる。

また、いくつかの所定の目標位置（例えば、部屋の角）で受け取られるいくつかのＲＳＳベクトルも、対応する所定の位置座標によってラベル付けすることができる。

それらが、超音波有効範囲エリア（例えば一般エリアにおける）の外で受け取られれば、ＲＳＳベクトルの残りはラベル付けされていない。

従って、図９に示されるように、我々はラベル付けされたＲＳＳデータとラベル付けされていないＲＳＳデータを有することができる。

次に、図８に示すように、ラベル付けされたＲＳＳベクトルとラベル付けされていないＲＳＳベクトルは、半教師あり学習アルゴリズムを用いることによりＲＦ電波地図のトレーニングに用いられる。

半教師あり学習アルゴリズムは、一般に大量のラベル付けされていないデータで少ない量のラベル付けされたデータを学習するために、ラベル付けされたデータとラベル付けされていないデータの両方を利用するマシン学習技術のクラスである。

ＲＳＳベクトルが超音波測位システムによってラベル付けされるので、ＲＦ電波地図はオンライン方法でトレーニングすることができる。

次に、対象がホットエリアにあれば、結果分類ユニット７２で、超音波測位装置によって取得されたＴＯＡ結果はＲＳＳ結果をラベル付けすることができる。

ＲＳＳ結果は、超音波測位装置によって取得されたＴＯＡ結果によってラベル付けされる。
ラベル付けされたＲＳＳ結果とラベル付けされていないＲＳＳ結果は両方とも、電波地図生成ユニット７３に提供される。

Claims

適応性のある分解能を有する対象測位方法であって、
検出空間をホットエリアおよび一般エリアに分けるステップと、
ホットエリアおよび一般エリアの位置に従って、前記ホットエリアをカバーする検出範囲を有する高解像度位置信号受信機および前記空間をカバーする検出範囲を有する低解像度位置信号受信機を配置するステップと、
前記空間内で対象が移動すると、前記高解像度位置信号送受信機と前記低解像度位置信号送受信機からの検出結果を融合し、適応性のある分解能で対象の位置を決定するステップとを有し、
前記高解像度位置信号受信機の検出範囲によってホットエリアが確実にカバーされるように、前記高解像度位置信号受信機の位置を調節するホットエリア調節ステップと、
低解像度測位において測位参照として用いられる電波地図を生成するステップとを有し、
前記対象が、高解像度位置信号および低解像度位置信号を送信し、
前記ホットエリア調節ステップが、
前記ホットエリアのエッジに、前記高解像度位置信号を送信する複数のモニター装置を設置するステップと、
前記高解像度位置信号受信機によって前記モニター装置から高解像度位置信号を受信するステップと、
高解像度位置信号受信機の検出範囲によってホットエリアが確実にカバーされるように、受信した高解像度位置信号によって高解像度位置信号受信機の位置を調節するステップを含み、
前記電波地図を生成するステップが、
複数の位置における前記対象の低解像度位置信号及び高解像度位置信号の測位結果を取得するステップと、
前記対象の位置がホットエリア内である場合、高解像度位置信号の測位結果により得られた位置を、低解像度位置信号の検出結果にラベル付けするステップと、
ラベル付けされた低解像度位置信号の検出結果とラベル付けされていない低解像度位置信号の検出結果とに基づいて、半教師あり学習方法を利用して電波地図を生成するステップとを含む
ことを特徴とする対象測位方法。
前記対象の位置を決定するステップが、
前記対象が前記ホットエリアに位置する場合、前記高解像度位置信号受信機の検出結果に従って前記対象の位置を決定し、
前記対象が一般エリアに位置する場合に、前記低解像度位置信号受信機の検出結果で電波地図を探索することにより、対象の位置を決定することを特徴とする請求項１に記載の対象測位方法。
前記対象の位置を決定する処理中に、前記電波地図が前記高解像度測位結果に従って修正されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の対象測位方法。
前記高解像度位置信号が、超音波信号または音信号であることを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１項に記載の対象測位方法。
前記低解像度位置信号が、無線周波数、赤外線あるいはＷｉｆｉ信号であることを特徴とする請求項１から請求項４の何れか１項に記載の対象測位方法。
複数の前記高解像度位置信号受信機は、ＴＯＡベクトルを生成するために対象から高解像度位置信号を受信し、
前記対象の位置を決定するステップが、
ＴＯＡベクトルに含まれる要素の数が３以上であれば、ＴＯＡベクトルによって対象の位置を計算するステップと、
ＴＯＡベクトルに含まれる要素の数が３未満であれば、電波地図の探索により対象の位置を決定するステップを含むことを特徴とする請求項４に記載の対象測位方法。
ＴＯＡベクトルに含まれる要素の数が３以上である場合、三辺測量あるいは多辺測量アルゴリズムを利用して前記対象の位置を計算することを特徴とする請求項６に記載の対象測位方法。
適応性のある分解能を有する対象測位システムであって、
対象に保持され、高解像度位置信号を送信する高解像度位置信号送信機と、低解像度位置信号を送信する低解像度位置信号送信機とを含むタグ装置と、
前記高解像度位置信号を受信する高解像度位置信号受信機を含む高解像度測位装置と、
前記低解像度位置信号を受信する低解像度位置信号受信機を含む低解像度測位装置と、
前記高解像度測位装置および前記低解像度測位装置からの検出結果を融合し、適応性のある分解能で対象の位置を決定する結果処理装置とを備え、
検出空間が、ホットエリアおよび一般エリアに分けられ、前記低解像度測位装置の検出範囲が前記空間をカバーし、前記高解像度測位装置の検出範囲がホットエリアをカバーし、
前記高解像度測位装置が、
前記ホットエリアのエッジに設置されたモニター装置から受信した前記高解像度位置信号に基づいて、前記ホットエリアが前記高解像度測位装置の探知範囲によってカバーされることが保証されるように前記高解像度位置信号受信機の位置を調節するホットエリア調節手段を含み、
前記低解像度測位装置の測位参照に用いられる電波地図を生成する電波地図生成装置を備え、
前記電波地図生成装置が、
複数の位置における前記タグ装置の低解像度位置信号及び高解像度位置信号の測位結果を取得する結果取得ユニットと、
前記タグ装置の位置がホットエリア内である場合、高解像度位置信号の測位結果により得られた位置を、低解像度位置信号の検出結果にラベル付けする結果分類ユニットと、
ラベル付けされた低解像度位置信号の検出結果とラベル付けされていない低解像度位置信号の検出結果とに基づいて、半教師あり学習方法を利用して電波地図を生成する電波地図生成ユニットとを備える
ことを特徴とする対象測位システム。
前記結果処理装置が、
前記対象が前記ホットエリアに位置する場合、前記高解像度測位装置の前記高解像度位置信号受信機の検出結果に従って前記対象の位置を決定し、
前記対象が一般エリアに位置する場合に、前記低解像度測位装置の前記低解像度位置信号受信機の検出結果で電波地図を探索することにより、対象の位置を決定することを特徴とする請求項８に記載の対象測位システム。
対象の位置を決定する処理中に、前記高解像度測位装置の高解像度位置信号受信機の検出結果に従って前記電波地図を修正する電波地図修正装置を備えることを特徴とする請求項８又は請求項９に記載の対象測位システム。
前記高解像度位置信号が、超音波信号または音信号であることを特徴とする請求項８から請求項１０の何れか１項に記載の対象測位システム。
前記低解像度位置信号が、無線周波数、赤外線あるいはＷｉｆｉ信号であることを特徴とする請求項８から請求項１１の何れか１項に記載の対象測位システム。
前記結果処理装置は、位置情報管理サーバに設置されることを特徴とする請求項８から請求項１２の何れか１項に記載の対象測位システム。